JP2002515940A

JP2002515940A - A device to attach a rotating cylindrical magnetron target to a spindle

Info

Publication number: JP2002515940A
Application number: JP51687297A
Authority: JP
Inventors: モーガン，スティーブン; バンデルストラーテン，ヨハン; バンデルストラーテン，エルビーン; ゴビン，ガイ
Original assignee: バンデルストラーテンエー．ベーファウベーアー; モーガン，スティーブン; バンデルストラーテン，ヨハン; バンデルストラーテン，エルビーン; ゴビン，ガイ
Priority date: 1995-10-27
Filing date: 1996-10-28
Publication date: 2002-05-28
Anticipated expiration: 2016-10-28
Also published as: US5591314A; EP0873431A4; AU7729896A; CA2235864A1; JP3967772B2; EP0873431A1; ES2385791T3; EP0873431B1; WO1997015697A1

Abstract

(57)【要約】回転式円筒状マグネトロンターゲット(10)をスピンドル(20)へ着脱可能に取り付ける装置であって、ターゲットとスピンドルとの繋がり部に配置された単一の、水−真空密閉剤(40)を用い、スピンドルカラー(30)のネジを、ターゲット(10)の外周表面上のネジ(70)へ螺合させる。ネジ(70)はターゲットから取外し可能であって、効果的な組立て／分解及び再利用ができる。 (57) [Summary] A device for detachably attaching a rotary cylindrical magnetron target (10) to a spindle (20), wherein a single water-vacuum sealant is disposed at a connection between the target and the spindle. Using (40), the screw of the spindle collar (30) is screwed into the screw (70) on the outer peripheral surface of the target (10). The screw (70) is removable from the target for efficient assembly / disassembly and reuse.

Description

【発明の詳細な説明】回転式円筒状マグネトロンターゲットをスピンドルに取り付ける装置発明の詳細な説明技術分野本発明は、一般的には、回転式円筒状マグネトロンに関するものである。特に、この種の装置に於いて、ターゲットを該装置の支持スピンドルに取り付けるための、改良された方法と装置に関するものである。従来技術本発明は、回転式の円筒状のターゲットを用いて、マグネトロンスパッターを行う装置に直接に関係する。円筒状ターゲットは、様々な物質を種々の基板上に溶着させるのに用いられる。通常、その基板はガラス基板だが、それに限定されるわけではない。物質は、真空チャンバー内で反応性ガスとマグネトロンスパッター技法により溶着される。この種の装置の原理及び操作の一例は、ブーゼニィらの米国特許第5,096,562号に詳細に述べられている。その記述は、建築用ガラス板や、自動車の風防などに対するスパッターコーティングに用いられる、大型の円筒状スパッター装置に関するものである。回転式カソード装置を用いることには、平面状マグネトロンシステムを用いることと比べて、幾つかの利点がある。その利点の中には、平面状マグネトロンと比して、高溶着率、及び、カソードあたり対象となり得る物質数（すなはち利用法）の多さ、メンテナンスの必要頻度の低さ、経済効率の高さがある。平面状ターゲットに比べて、円筒状ターゲットを用いることの、もう一つの重要な利点は、シリコン化合物、例えばSi3N4、SiO2等をスパッターでき、好結果が得られる点である。これらの化合物をスパッターすることは、ウォルフらの米国特許第5,047,131号に示されているように、平面状ターゲットの使用によっては極めて困難である。以上は、原理上の利点であって、実際に証明されたものではない。かなりな労力が回転式円筒状ターゲットの改良に費やされたが、その利点は未だ実際に確認されてはいない。円筒状カソードによる大型基板へのスパッターに用いられてきた装置は、反応性ガスを用いてSiをスパッターし、Si化合物を生成することのできる例外はあるが、上述の利点のそのほとんどを示すことができなかった。反応性シリコン化合物をスパッターすることは従来より可能であったのだが、しかしながら、円筒状ターゲット装置に関連した信頼性の点で、その利点を曇らせていた。円筒状ターゲット装置は、ブーゼニィ特許に述べられているように、しばしば機械的な故障を起こし、甚だしい生産時間のロスをきたすため、可能性のある利点が実現されることを妨げている。回転式カソードの故障に共通した原因は、支持スピンドルと円筒状ターゲットとの繋がり部からの水漏れである。回転式カソードがその効率を上げ、必要な冷却機能と磁気装置を達成するためには、円筒状支持スピンドルを着脱可能な形式とし、ターゲットの少なくとも一辺でターゲット構造を支持するようにする事が必要である。支持スピンドルを着脱可能とする理由は、冷却液及び磁気装置への取り扱いと取り外しが、ターゲットの交換の間に可能とするためである。さらには、スピンドル機構を着脱可能とすることで、円筒状ターゲットの製作には、さらに効果的な手段が得られることになるのである。着脱可能な支持スピンドルの設計に際して考慮すべき重要な点は、この繋がり部が、カソードシステムのうちで最も厳密な密封領域の一つであるということにある。それは、スピンドルとターゲットとの繋がり部に配置されるあらゆる密封材は、密封面の一方は高い真空にさらされ、密封面の他面には高い水圧を受けているという状況があり、それによって、密封の極限状態となっているのである。着脱可能形式のスピンドルで考慮すべきもう一点は、その構造に於いて使用される密封材の数である。つまりは、密封面を単一の密封材にまで減少させることが望ましいのであり、それにより、真空チャンバにて、水の真空への漏出可能性のある部位を、それが複数箇所ある場合に比して、一カ所にまで減少させることを可能とする。そして、スピンドルとターゲットの繋がり部に関した今一つの考慮すべき点は、着脱可能形式の支持スピンドルとターゲットの一カ所（あるいは複数箇所）の密封面について、密封材がどこに、そしてどのように配置されるべきか、という点である。真空チャンバ内での水の真空への漏出可能性を最小限にするには、密封材を、この繋がり部のうちでも、作動中や清掃中、ターゲットの交換中に、損傷する可能性の最も低い地点に配置することが望ましい。よって、ターゲットの先端に於いて、平坦な表面上であって、ターゲット表面に対し垂直に密封材を設置することは避けるべきである。同じく、密封材自体は、スピンドルをターゲットに取り付ける間、いかなる動きも起こさないようになされ、しかも、この作業中は均一かつ継続的な力が密封材の圧縮の間負荷されるように、密封材は均一な状態で圧縮されるべきである。着脱可能形式の支持スピンドルの更なる考慮すべき点は、メンテナンスや修理、そしてターゲットの取り外しの過程に於いて、ターゲットから着脱可能形式のスピンドルの取り外しが、迅速かつ安易に行われるようにすべき点である。しかしながら、スピンドルとターゲットの繋がり部は、軸方向及び半径方向への極めて強い力を受ける事がある。これらの強い力は、複数の要因が関与することによって惹き起こされうるもので、円筒状ターゲットの長さ、重量、剛性、同心性等は、その強い力の発生の原因の幾つかとなる。もう一つの関与する要因は、スパッターの過程に於いてターゲットに加えられる高温であり、これはターゲットの縦方向及び半径方向への熱膨張を惹き起こす。従って、支持スピンドル構造をターゲット構造に取り付けるためには、且つ/あるいは、スピンドルとターゲットの繋がり部の密封材を圧縮するためには、いかなるクランプ構造も円筒状ターゲットの内周に設けられるべきではない。そして、さらにもう一つの考慮すべき重要な要因は、支持スピンドルは、スパッターの工程に於いて、ターゲットの時計回り、半時計回りのいずれの方向への回転にも適合すべき点である。そして、簡易着脱方式に用いられる体系は、上述の全ての要件を満たしているべきである。着脱可能形式の支持スピンドルのもう一つの考慮すべき点は、スパッターに使われるターゲット材料の取り付けによく用いられている支持シリンダーの再利用が、経済的で、複雑でない手段で行えるように、取り付け構造が設計されるべきということである。例えば、自身を支えるだけの機械的強度を持たない物質（Si 等の物質は非常に柔らかく、かつ、脆い）をスパッターするには、円筒状支持装置を用いなければならない。能率の観点からいって、支持装置は、再利用する事のできる可能性を備えているべきである。このように、この種のシリンダーに支持スピンドルを取り付ける方法を考慮することは、重要な問題となるのである。目的と利点ゆえに、本発明の目的は、回転式円筒状ターゲットのスピンドルとターゲットの繋がり部にて、水が真空へ漏出することを防ぐ様々な特長を提供することである。本発明の更なる目的は、回転式円筒状ターゲットへの支持スピンドルの取り外し及び再設置の速さと簡易さの向上である。また、本発明の別の目的は、スピンドルとターゲット繋がり部に加えられる極度の機械的な力に、十分抗しうる強度を備えた固定装置を提供することである。本発明の目的はさらに、種々のスパッター素材の支持にも用いられることのある、円筒状支持装置の再利用に、満足な手段を提供することにある。その他の目的及び利点は、技術に熟練したものには、本発明に関して後述する部分から明らかとなるであろう。本発明の説明本発明の、回転式円筒状マグネトロンターゲットをスピンドルに取り付けるための方法及び装置は、上述の回転式円筒状マグネトロンカソードの信頼性の向上に向けた目的を達成するための種々の構造上の特長と、技術とを備えている。本発明の特色の一つは、回転式円筒状ターゲットの少なくとも一辺と、支持スピンドル装置との繋がり部に配された、水の真空に対する密封材の巧みな配置と、この場所の密封材の数を単一に限定することにある。この密封材の巧みな配置の効果に関してさらにいえば、真空密封度の完全性を極大とする、構造上の特色を本発明は持っている。本発明のもう一つの特色は、支持スピンドルを回転式円筒状ターゲットに取り付ける組立の過程に於いて、密封材が動いたり回転したりしないような、また、均一かつ継続的な圧力が密封材の圧縮の過程に於いて加えられるような、構造上の技術を備えていることであり、それによって、支持スピンドルを円筒状ターゲットに取り付ける組立の過程で密封材が損傷することを防止している。本発明の更なる特色は、円筒状ターゲットに対する支持スピンドルの取り付けが、円筒状ターゲットそれ自身の外周表面の少なくとも一端を用いて達成される固定方式を採用した点にある。この方式を採用することによって、スピンドルとターゲットの繋がり部に加えられる機械的な力に対し、十分な構造的強度を得ることができる。この固定方式の利点をさらにつけ加えると、固定装置を簡便に取り扱うことができることによって、円筒状ターゲットから支持スピンドルを取り外す容易な技術が得られることにある。また、本発明の別の特色は、円筒状ターゲットの少なくとも一辺に位置する、着脱可能なネジ式機構であり、これは上述の固定装置の一部として機能するものである。着脱可能なネジ式機構の利点は、円筒状ターゲット支持器材を能率的に再利用する方法が得られる点にある。また、ネジが着脱可能であることにより、ネジに使用される素材と、支持スピンドル及び円筒状ターゲット支持器材に使用される素材とを同一でないものにすることが可能となる。この事は、高温であることが通常である真空環境に於いて、同一金属からなるネジ機構が用いられた場合の結果を勘案するときに、重要な要素となる。例えば、このような環境では、ステンレススチールのネジ機構は、しばしば互いに接合してしまい、ねじ込まれた部品は、分離困難もしくは分離不能となる恐れがあり、また、分離の際に部品の損傷を惹き起こす可能性もある。図の簡単な説明図１は、回転式円筒状マグネトロンターゲットを、本発明のスピンドルに接続するための装置の分解組立図であり、支持スピンドル、円筒状ターゲット、固定リング、密封材溝、そして着脱可能式ネジの配置を表している。そして、図２は、本発明の接続機構の側面の横断面図である。本発明の実施の最良の方式回転式円筒状マグネトロンターゲットは、単一支持スピンドル方式の場合には、少なくとも一端がスピンドルで支持されており、また、二重支持方式の場合には、両端で支持されている。この説明に於いては、ターゲットの一方の端しか描かれないが、それは両端支持方式の場合、スピンドルとターゲットの両継がり部は対称となっているからである。検討されるべき円筒状ターゲットには２種類ある。その第１の型は、通過中の基板上へスパッターされ最終的には付着する材料で作られた剛体シリンダー型である。これらシリンダーは、要求される長さにわたって自らを支えることができるだけの強度を持った素材からできている。このタイプのターゲットは「自立」ターゲットとして知られている。「自立」型で用いることができる素材は、例えば、チタンやステンレス、ニオブなどである。ターゲットの第２の型は、ターゲットの要求する長さにわたって自らを支えるための機械的強度を持っていないスパッター素材（たとえばシリコンなど）についてのものである。それゆえ、支持シリンダー、即ち「支えチューブ」は、スパッターされる素材を支えるために使われなければならない。それゆえ、「支えチューブ」は、それ自体と、それが支持するスパッター素材とを支えるだけの十分な機械的強度を持った素材によって構成されることになる。このタイプのターゲットは、「支え式」ターゲットとして知られている。この開示の目的のためには、「支え式」ターゲットのタイプが議論の対象となる。なぜなら、ターゲットとスピンドルの繋がり部及び密封の条件が、より困難な状況となるからである。「支え式」ターゲットに関わる高度に困難な理由は、「自立」ターゲットとは反対に、「支え式」ターゲットでは、スピンドルのフランジの合わせ面に使用されることもある表面部分が、比較的小さいことである。スピンドルの目的は、円筒状ターゲットを支え、ターゲットが中心縦軸の周りを回転する間、ターゲットを適正な位置に保つことである。スピンドルはまた、冷却液、通常は水である、がスピンドルとターゲットの繋がり部から漏出しないようにするためのOリング型密封材を加圧するためにも用いられる。スピンドルは、片面にフランジの付いた中空の軸からなる。フランジの付いた軸端は、フランジの外径とターゲット（支えチューブ）の外径がほぼ等しくなるような適切な外径になっているべきで、この事によって、２つの合わせ面（スピンドルのフランジの端と支えチューブの端）の接触面積が最大となる。スピンドルのフランジ端の表面には、円形のO型リング溝があり、これはO型リングに対し３つの接触面を形成している。O型リング溝の半径方向で外側の表面は、面取りあるいは角度付けされており、それによってO型リングとの接触面積が最大となる。向かいあって、面取り又は角度付けされた表面は、同じく、ターゲットとの接触面となっており、ターゲット端の内側に位置する。その表面はスピンドル表面の角度と向き合い、逆向きに角度づけられている。スピンドルをターゲットに組み合わせると、フランジ内のO型リング溝と、ターゲットの面取りされた部分とが、全体としてO型リング溝を形作る。O型リングがスピンドルのO型リング溝とターゲットの溝の面取り部分へと加圧されると、O型リングは、４つの別々の表面、即ちスピンドルのO 型リング溝内の３つの表面と、ターゲットの面取り部分上の一つの表面とに接触する。このような配置は、スピンドルとターゲットによるO型リングへの均一な加圧を可能にし、また、冷却液（水）の圧力がO型リングの均一な加圧をさらに高めることも可能にする。スピンドルがターゲットに接続される方法は、スピンドルの上方、特にスピンドルのフランジがついた方の端、を滑るネジつきカラーリングを用いることで達成される。スピンドルリングのカラー部は、フランジの外表面と平行な又は略平行な表面を有している。スピンドルリングのカラー部は、推力をスピンドルのフランジにかけるために用いられる。スピンドルリングの内周面には、１条の連続した螺旋状溝があり、それは本発明のより好ましい具体化の為に、その表面上で少なくとも二回まわっている。スピンドルリングの内面にある螺旋状の溝は、スピンドルリングをターゲットの端面上に締め付けるネジ溝の役割を果たす。ターゲット（又は支えチューブ）の端には、スピンドルリングの溝と等しく且つぴったりと合った長さのピッチを持った、対応し、相手側となる螺旋状溝がある。ターゲットの端にある螺旋状溝は、本発明のより好ましい具体化の為、ターゲットの周りにわずかに２回以上完全に周回せしめる。それから、ターゲットの端に作られた溝の中に、永久的にではないが、バネが差し込まれる。バネの半径面は、ターゲットの端の溝の半径に適合しており、ターゲットの外周を包む。螺旋状溝と、ターゲットの端の螺旋状溝に差し込まれたバネは、一緒になってネジ機構を構成し、スピンドルリング内にあって対応する螺旋溝によって利用される。次に、フランジの端とターゲットが接触するまで、スピンドルリングはターゲットの端の上にネジ込まれ、それによって、スピンドルのターゲットへの固定が完成する。スピンドルリングの確実な締め付けは、スピンドルのターゲットへの固定を完成させ、また、軸方向及び縦方向への十分な強さで、O型リングに均一な加圧を与える。図についてふれておくと、スピンドル(20)を円筒状ターゲット(10)の端へ取り付けるには、リング(30)をターゲット(10)の外周にネジ込むことにより完成する。締め付けの工程に於いて、スピンドルリング(30)は、スピンドル(20)のフランジ付き表面(22)を、ターゲット (10)端の対応面(12)と同芯になして、引き寄せる。２つの対応面(12)(22)（スピンドル(20)のフランジ付き表面とターゲット(10)の対応面）が接触するとき、O 型リング(40)は、O型リング溝(50)中へ、均一に加圧される。溝(56)は３つの接触面(52)(54)(56)を有しており、接触面(56)は、接触面(54)に対して鈍角に形成することによって、Oリングに対し最大限の面積を形成することが望ましい。O型リング溝(50)は、O型リングの加圧しすぎに対応できるだけの十分な深さをしている。締め付けの工程を完了すると、O型リング溝(50)と、ターゲット(10)の端面にある、面取りされた表面(60)は、O型リング(40)を用いた完全な密封面を形成している。スピンドルリング(30)によって利用されるネジ機構は、ターゲット(10)の外周面に形成された螺旋溝(80)へ、バネ(70)を差し込む事で完成する。溝(80)の螺旋ピッチに添って、バネはスピンドルリング(30)の内周面に対応する溝(90)との相手ネジ面を作る。バネ(70)は、永久的に溝(80)の中に取り付けられるわけではないので、スパッターする素材が消耗してしまって分解する際に、バネ(70)は、ターゲット(10)から取り外すことができ、故に、支えチューブの再利用にとって効率の良い方法となる。この発明品は、そのより好ましい実施例との関連で説明されてきたが、その中での修正や変更は、発明の精神と範囲から外れることなく、当該技術に熟練した人々であれば為しうることは明らかである。それゆえ、この発明の範囲は、添付の請求範囲とその法的均等物によってのみ制限されるべきである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION DETAILED DESCRIPTION Technical Field The present invention of a device mounting a rotating cylindrical magnetron target spindle invention generally relates rotary cylindrical magnetron. In particular, it relates to an improved method and apparatus for mounting a target on a support spindle of the apparatus in such an apparatus. BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates directly to an apparatus for performing magnetron sputtering using a rotating cylindrical target. Cylindrical targets are used to deposit various materials on various substrates. Usually, the substrate is a glass substrate, but is not limited thereto. The material is deposited by reactive magnetron and magnetron sputtering techniques in a vacuum chamber. One example of the principles and operation of such a device is described in detail in U.S. Pat. No. 5,096,562 to Bouseny et al. The description relates to a large cylindrical sputter device used for sputter coating on architectural glass sheets, windshields of automobiles, and the like. Using a rotating cathode device has several advantages over using a planar magnetron system. Among its advantages are higher deposition rate, higher number of target substances per cathode (that is, utilization method), lower maintenance frequency, and lower economic efficiency than planar magnetrons. There is height. Another important advantage of using a cylindrical target over a planar target is that silicon compounds such as Si3N4, SiO2, etc. can be sputtered with good results. Sputtering these compounds is extremely difficult with the use of planar targets, as shown in Wolf et al., US Pat. No. 5,047,131. The above is a principle advantage, and is not actually proved. Considerable effort has been expended on refining the rotating cylindrical target, but the benefits have not yet been confirmed. Devices that have been used to sputter large substrates with cylindrical cathodes can sputter Si using a reactive gas and produce Si compounds, with the exception that they exhibit most of the advantages described above. Could not. Sputtering reactive silicon compounds has been possible in the past, however, obscuring its advantages in terms of reliability associated with cylindrical target devices. Cylindrical target devices, as described in the Bouzeny patent, often cause mechanical failures and severe loss of production time, thereby preventing potential benefits from being realized. A common cause of rotary cathode failure is water leakage from the connection between the support spindle and the cylindrical target. In order for the rotating cathode to increase its efficiency and achieve the required cooling and magnetics, it is necessary to make the cylindrical support spindle detachable and to support the target structure on at least one side of the target It is. The reason for making the support spindle detachable is to allow handling and removal of the coolant and magnetic device during target replacement. Furthermore, by making the spindle mechanism detachable, more effective means for producing a cylindrical target can be obtained. An important consideration in the design of the removable support spindle is that this connection is one of the most tightly sealed areas of the cathode system. It is a situation in which any seal placed at the connection between the spindle and the target is exposed to high vacuum on one of the sealing surfaces and under high water pressure on the other surface of the sealing surface, It is in the extreme state of sealing. Another consideration with removable spindles is the number of seals used in the construction. In other words, it is desirable to reduce the sealing surface to a single sealant, thereby reducing the potential for leaking water into the vacuum in a vacuum chamber compared to multiple locations. Then, it can be reduced to one place. Another point to consider regarding the connection between the spindle and the target is that, with respect to the detachable support spindle and the sealing surface at one (or more) positions of the target, where and how the sealing material is arranged. It should be. To minimize the likelihood of water leaking into the vacuum in the vacuum chamber, seals should be used to minimize the possibility of damaging any of these connections during operation, cleaning, or changing targets. It is desirable to place it at a low point. Therefore, placing the sealant on a flat surface and perpendicular to the target surface at the tip of the target should be avoided. Similarly, the seal itself is such that no movement occurs during mounting of the spindle to the target, and that during this operation a uniform and continuous force is applied during compression of the seal. Should be compressed uniformly. A further consideration of the removable spindle is that during the maintenance, repair and removal of the target the removal of the removable spindle from the target should be quick and easy. Is a point. However, the connection between the spindle and the target may be subjected to extremely strong axial and radial forces. These strong forces can be caused by the involvement of multiple factors, and the length, weight, stiffness, concentricity, etc. of the cylindrical target are some of the causes of the strong forces. Another contributing factor is the high temperature applied to the target during the sputtering process, which causes thermal expansion in the longitudinal and radial directions of the target. Therefore, no clamping structure should be provided on the inner periphery of the cylindrical target in order to attach the supporting spindle structure to the target structure and / or to compress the seal at the junction of the spindle and target. . And yet another important factor to consider is that the support spindle should be adapted to rotate the target in either the clockwise or counterclockwise direction during the sputtering process. Then, the system used for the simple attachment / detachment method should satisfy all the above requirements. Another consideration of the removable support spindle is that the support cylinder, which is commonly used for mounting the target material used for sputtering, can be re-used in an economical and uncomplicated way. That is the structure should be designed. For example, in order to sputter a material having no mechanical strength enough to support itself (a material such as Si is very soft and brittle), a cylindrical support device must be used. From an efficiency point of view, the support device should have the potential to be reused. Thus, it is important to consider how to mount the support spindle on such a cylinder. Therefore objects and advantages, object of the present invention, by a spindle and target connection portion of the rotating cylindrical target, the water is to provide a variety of features to prevent leakage into the vacuum. It is a further object of the present invention to improve the speed and simplicity of removing and re-installing the support spindle on a rotating cylindrical target. Another object of the present invention is to provide a fixing device having sufficient strength to withstand the extreme mechanical force applied to the connection between the spindle and the target. It is a further object of the present invention to provide a satisfactory means for reusing a cylindrical support device, which may also be used to support various sputtered materials. Other objects and advantages will become apparent to those skilled in the art from the portions described below in connection with the present invention. DESCRIPTION OF THE INVENTION The method and apparatus of the present invention for mounting a rotating cylindrical magnetron target on a spindle includes various structures for achieving the above-described objectives of improving the reliability of the rotating cylindrical magnetron cathode. It has the above features and technology. One of the features of the present invention is the skillful arrangement of the seal against water vacuum, which is located at the connection between at least one side of the rotating cylindrical target and the supporting spindle device, and the number of seals at this location. Is limited to a single. With further regard to the effect of this clever placement of the seal, the present invention has a structural feature that maximizes the integrity of the vacuum seal. Another feature of the present invention is that during the assembly process of attaching the support spindle to the rotating cylindrical target, the seal does not move or rotate, and uniform and continuous pressure is applied to the seal. Providing structural techniques, such as those added during the compression process, to prevent damage to the seal during assembly during the mounting of the support spindle to the cylindrical target. It is a further feature of the present invention that it employs a fixing scheme in which the mounting of the support spindle to the cylindrical target is achieved using at least one end of the outer peripheral surface of the cylindrical target itself. By adopting this method, it is possible to obtain sufficient structural strength against mechanical force applied to the connection between the spindle and the target. In addition to the advantages of this fixing method, the ease with which the fixing device can be handled provides an easy technique for removing the support spindle from the cylindrical target. Another feature of the present invention is a detachable screw-type mechanism located on at least one side of the cylindrical target, which functions as a part of the fixing device described above. An advantage of the detachable screw-type mechanism is that a method for efficiently reusing the cylindrical target support equipment can be obtained. Further, since the screw is detachable, the material used for the screw and the material used for the support spindle and the cylindrical target support equipment can be made different. This is an important factor when considering the result when a screw mechanism made of the same metal is used in a vacuum environment where high temperatures are usually used. For example, in such an environment, stainless steel screw mechanisms often join together, and threaded parts can be difficult or inseparable, and can cause damage to parts during separation. It can also happen. BRIEF DESCRIPTION Figure 1 illustration, a rotating cylindrical magnetron target is an exploded assembly view of a device for connecting to the spindle of the present invention, the support spindle, the cylindrical target, the fixing ring, sealing material groove, and removable The possible screw arrangement is shown. FIG. 2 is a cross-sectional view of a side surface of the connection mechanism of the present invention. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The rotary cylindrical magnetron target has a spindle supported at least at one end in the case of a single support spindle system, and is supported at both ends in the case of a double support system. Have been. In this description, only one end of the target is drawn, because in the case of the double-end support system, the joint between the spindle and the target is symmetrical. There are two types of cylindrical targets to consider. The first type is a rigid cylinder type made of a material that is sputtered and eventually deposited onto a passing substrate. These cylinders are made of a material that is strong enough to support itself for the required length. This type of target is known as a “self-sustaining” target. Materials that can be used in the “self-supporting” type include, for example, titanium, stainless steel, niobium, and the like. The second type of target is for a sputter material (eg, silicon) that does not have the mechanical strength to support itself over the required length of the target. Therefore, a support cylinder or "support tube" must be used to support the material being sputtered. Therefore, the "support tube" is formed of a material having sufficient mechanical strength to support itself and the sputter material supported by the support tube. This type of target is known as a "supported" target. For the purposes of this disclosure, the type of “supported” target is the subject of discussion. This is because the connection between the target and the spindle and the conditions for sealing are more difficult. The reason for the high difficulty associated with "supported" targets is that, contrary to "freestanding" targets, "supported" targets have a relatively small surface area, sometimes used for mating surfaces of spindle flanges. That is. The purpose of the spindle is to support the cylindrical target and to keep the target in place while the target rotates about a central longitudinal axis. The spindle is also used to pressurize an O-ring seal to prevent the coolant, usually water, from leaking out of the spindle-target junction. The spindle consists of a hollow shaft with a flange on one side. The flanged shaft end should have an appropriate outer diameter such that the outer diameter of the flange and the outer diameter of the target (support tube) are approximately the same, so that the two mating surfaces (the spindle flange) The contact area between the end of the support tube and the end of the support tube is maximized. On the surface of the flange end of the spindle there is a circular O-ring groove which forms three contact surfaces for the O-ring. The radially outer surface of the O-ring groove is chamfered or angled to maximize the area of contact with the O-ring. The facing, chamfered or angled surface is also the contact surface with the target and is located inside the target end. Its surface faces the angle of the spindle surface and is angled in the opposite direction. When the spindle is combined with the target, the O-ring groove in the flange and the chamfered portion of the target as a whole form an O-ring groove. When the O-ring is pressed into the chamfer of the O-ring groove of the spindle and the groove of the target, the O-ring becomes four separate surfaces: three surfaces in the O-ring groove of the spindle; Contact one surface on the chamfer of the target. Such an arrangement allows for uniform pressurization of the O-ring by the spindle and target, and also allows the pressure of the coolant (water) to further increase the uniform pressurization of the O-ring. The way in which the spindle is connected to the target is achieved by using a threaded collar that slides over the spindle, especially the flanged end of the spindle. The collar portion of the spindle ring has a surface parallel or substantially parallel to the outer surface of the flange. The collar of the spindle ring is used to apply thrust to the flange of the spindle. On the inner peripheral surface of the spindle ring there is a continuous spiral groove, which turns at least twice on its surface for a more preferred embodiment of the invention. The spiral groove on the inner surface of the spindle ring plays the role of a screw groove for tightening the spindle ring on the end face of the target. At the end of the target (or support tube), there is a corresponding, mating helical groove with a pitch equal in length and closely matched to the groove of the spindle ring. The spiral groove at the end of the target allows it to make a complete orbit around the target slightly more than twice for a preferred embodiment of the present invention. Then, but not permanently, a spring is inserted into the groove made at the end of the target. The radial surface of the spring conforms to the radius of the groove at the end of the target and wraps around the target. The helical groove and the spring inserted into the helical groove at the end of the target together constitute a screw mechanism and are utilized by the corresponding helical groove in the spindle ring. Next, the spindle ring is screwed onto the end of the target until the end of the flange makes contact with the target, thereby completing the fixing of the spindle to the target. Reliable tightening of the spindle ring completes the fixation of the spindle to the target and also provides uniform pressure on the O-ring with sufficient axial and longitudinal strength. Referring to the figure, the attachment of the spindle (20) to the end of the cylindrical target (10) is completed by screwing the ring (30) around the outer periphery of the target (10). In the tightening process, the spindle ring (30) draws the flanged surface (22) of the spindle (20) concentrically with the corresponding surface (12) at the end of the target (10). When the two corresponding surfaces (12) and (22) (the flanged surface of the spindle (20) and the corresponding surface of the target (10)) are in contact, the O-ring (40) is inserted into the O-ring groove (50). , Is uniformly pressed. The groove (56) has three contact surfaces (52), (54) and (56), and the contact surface (56) is formed at an obtuse angle with respect to the contact surface (54), so that the O-ring is formed. It is desirable to form a maximum area. The O-shaped ring groove (50) has a sufficient depth to cope with excessive pressurization of the O-shaped ring. Upon completion of the tightening process, the O-ring groove (50) and the chamfered surface (60) on the end face of the target (10) form a complete sealing surface using the O-ring (40). ing. The screw mechanism used by the spindle ring (30) is completed by inserting a spring (70) into a spiral groove (80) formed on the outer peripheral surface of the target (10). Along with the helical pitch of the groove (80), the spring forms a mating thread surface with the groove (90) corresponding to the inner peripheral surface of the spindle ring (30). Since the spring (70) is not permanently installed in the groove (80), the spring (70) must be removed from the target (10) when the material to be sputtered is worn out and disassembled. Thus, it is an efficient way to reuse the support tube. While this invention has been described in connection with its more preferred embodiments, modifications and changes therein may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention. It is clear that Therefore, the scope of the invention should be limited only by the appended claims and their legal equivalents.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (71)出願人バンデルストラーテン，ヨハンベルギー国ダインツェベー−9800，75 −79 ラーン，エー．376 インドゥストリーツォーネ (71)出願人バンデルストラーテン，エルビーンベルギー国ダインツェベー−9800，75 −79 ラーン，エー．376 インドゥストリーツォーネ (71)出願人ゴビン，ガイベルギー国ダインツェベー−9800，75 −79 ラーン，エー．376 インドゥストリーツォーネ (72)発明者モーガン，スティーブンアメリカ合衆国 95492 カリフォルニア, ウィンザー，マークウェストステーションロード 253 (72)発明者バンデルストラーテン，ヨハンベルギー国ダインツェベー−9800，75 −79 ラーン，エー．376 インドゥストリーツォーネ (72)発明者バンデルストラーテン，エルビーンベルギー国ダインツェベー−9800，75 −79 ラーン，エー．376 インドゥストリーツォーネ (72)発明者ゴビン，ガイベルギー国ダインツェベー−9800，75 −79 ラーン，エー．376 インドゥストリーツォーネ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, L U, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF) , CG, CI, CM, GA, GN, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (KE, LS, MW, SD, S Z, UG), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD , RU, TJ, TM), AL, AM, AT, AU, AZ , BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, G E, HU, IL, IS, JP, KE, KG, KP, KR , KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, P L, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK , TJ, TM, TR, TT, UA, UG, US, UZ, VN (71) Applicant Van der Straten, Johan Dainze b, Belgium 9800, 75 −79 Lahn, A. 376 Industto Riezone (71) Applicant Van der Straten, Elvin Dainze b, Belgium 9800, 75 −79 Lahn, A. 376 Industto Riezone (71) Applicant Gobbin, Guy Dainze b, Belgium 9800, 75 −79 Lahn, A. 376 Industto Riezone (72) Inventor Morgan, Stephen United States of America 95492 California, Windsor, Mark West Station Ron Road 253 (72) Inventor Van der Straten, Johann Dainze b, Belgium 9800, 75 −79 Lahn, A. 376 Industto Riezone (72) Inventor Van der Straten, Elvin Dainze b, Belgium 9800, 75 −79 Lahn, A. 376 Industto Riezone (72) Inventor Gobbin, Guy Dainze b, Belgium 9800, 75 −79 Lahn, A. 376 Industto Riezone

Claims

[Claims] 1. Attach a rotating cylindrical magnetron target to the spindle, Targets are used to deposit sputter coatings on large substrates. Device having the following configuration: A spindle member having a hollow shaft having a flange with an end face at one end, The end face has an O-ring that fits in the O-ring groove, and the flange has a diameter ; A cylindrical target structure having an outer peripheral surface on which a screw is cut and an end surface; The target structure has a diameter substantially equal to the flange diameter of the spindle member. ing; A color ring in which a screw is engraved on an inner peripheral surface; It is formed so as to fit the flange portion of the handle member, and is formed outside the cylindrical target. Engage with the screw on the peripheral surface, contact the end face of the cylindrical target with the O-ring, Holding detachably on the end surface of the spindle member, A device that attaches a rotary / cylindrical magnetron target to a spindle. 2. The inner peripheral surface of the collar is provided with a continuous spiral groove, and the 2. The device of claim 1 wherein both of them make two orbits. 3. The cylindrical target structure has a spiral groove on the outer peripheral surface, and With the same longitudinal pitch as the continuous spiral groove of the The spiral groove of the target structure makes at least one complete revolution on the outer peripheral surface of the target. 3. The device of claim 2, wherein 4. The cylindrical target structure having a spiral groove on an outer peripheral surface includes the target structure. Equipped with a spring member that is inserted into the spiral groove of 4. The apparatus of claim 3, wherein 5. The spring member has a radial surface adapted to a spiral groove of the target structure. 5. The device of claim 4, wherein 6. The circular O-ring groove in the flange portion of the spindle member is less than the O-ring. The device of claim 1 having at least three contact surfaces. 7. The circular O-ring groove of the flange portion of the spindle member has at least one surface. 7. The device of claim 6, comprising a contact surface taken. 8. The end face of the cylindrical target structure has a chamfered surface. 7 device. 9. The chamfered end surface of the target structure is provided on the spindle member flange portion. Have opposite and opposite angles to the chamfered surface of the O-ring groove 9. The apparatus of claim 8, wherein: